[发明专利]一种复合自润滑板材及其制备方法

权利要求书

1.一种复合自润滑板材，其特征在于，包括自下而上设置的金属基板层、铜粉层和位于铜粉层上的的聚四氟乙稀改性材料层；所述铜粉层烧结于基板上面，聚四氟乙稀改性材料层通过热轧复合在铜粉层表面；

所述聚四氟乙稀改性材料层由以下重量组份的原料组成：

碳纤维：4-25％

石墨：2-15％

聚本脂粉末：2-15％

聚四氟乙稀：余量。

2.根据权利要求1所述的一种复合自润滑板材，其特征在于，所述金属基板层为铁基、铁铜烧结基、铜基、铝基、锌基中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种复合自润滑板材，其特征在于，所述聚本脂粉末的粒度为30μm-40μm；聚四氟乙稀的粒度为20μm-40μm。

4.根据权利要求1所述的一种复合自润滑板材的生产工艺，其特征在于，所述石墨粒径为小于400目。

5.复合自润滑板材的生产工艺，具体包括以下步骤：

步骤1、金属处理：对金属基体表面进行清洁和粗糙处理，使得铜粉层与金属基体层结合更加牢固；

步骤1.1、清洁处理：先对金属基体表面进行机械磨平，再采用除油-水洗-中和-水洗-表调-磷化-水洗-烘千，工艺过程去除表面氧化物、油污、灰尘，经过磷化处理后的钢板能在其表面形成不溶性的一层磷酸盐保护胰，具有很好的防锈能力和附着力；

步骤1.2、粗化处理：

喷丸处理金属基体表面处理，喷丸处理选用铸钢丸；其硬度一般为40-50HRC，喷丸速度为60m/s，喷丸距离在200-400mm的范围之间，喷丸角度在60°-70°之间。

步骤2、金属基体预热：采用高频炉对金属基体进行均匀加热，加热温度在80-120℃之间，避免局部温度过高使表面产生黄色和蓝色薄膜，而影响铜粉层的结合强度，金属基体预热可以有效去除金属基体的表面水分和湿气；

步骤3、铜粉层的烧结：在金属基板层上均匀铺上球粉后按现有技术一起烧结成复合板；烧结成复合板在微正压、弱氧化性气氛下进行保温，保温的温度为900℃-930℃、保温时间4.0-5.0小时；

步骤4、聚四氟乙稀改性粉料的制备，将聚四氟乙稀树脂按照配比混合通过挤出机加热成造粒挤出后经过筛分；

步骤5、热压成型：

将步骤3得到的复合板放入热压烧结炉的模具中，再将步骤4处理过的塑料工作层混料均匀平铺在喷涂金属件上，平铺的厚度为4mm-7mm；将热压烧结炉的温度在5min-7min内升高到90℃-100℃对复合材料和模具进行预热，再将热压烧结炉的压力提高至3MPa-4MPa，进行预压处理，预压5min-10min后将压力卸载掉，然后再单轴加压至5MPa-7MPa，以20℃/min-30℃/min的速度升温，在此过程中需要放气2-3次，待温度升至300℃-350℃后保持恒温20-40min，然后加压至8-10MPa，并升温至385-395℃后保持恒温40-60min，最后在保压条件下冷却使模具温度将到110℃-120℃左右脱模。

6.根据权利要求5所述的一种复合自润滑板材的生产工艺，其特征在于，所述粗化处理后金属基体表面的活性很大，很容易氧化，所以必须在短时间内进行复合，一般不能超过2小时，更不能用手和其它污物碰触喷丸表面，否则会降低铜粉层与金属基体表面的结合强度。